Programowanie płytki micro:bit w środowisku online. Animacja w MicroPython

Scenariusz lekcji informatyki

Temat: Programowanie płytki micro:bit w środowisku online. Animacja w MicroPython
Podstawa programowa: zakres podstawowy dla technikum (kl. III)

Cel ogólny
Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów na bazie logicznego i abstrakcyjnego myślenia przy tworzeniu animacji

Cele szczegółowe, uczeń:
• rozumie tworzenie kodu źródłowego odzwierciedlającego obiekt mający pojawić się na
wyświetlaczu LED symulatora płytki;
• wyświetla obrazki zdefiniowane w klasie Image za pomocą funkcji display.show ();
• wyświetla na ekranie symulatora własny tekst za pomocą funkcji display.scroll ();
• definiuje własne obiekty/obrazki/teksty i wyświetlając je z odpowiednim opóźnieniem, stosuje
polecenie sleep ();
• definiuje własne obiekty/obrazki i wyświetla je o różnym stopniu jasności;
• tworzy własną animację poprzez definiowanie obiektów i wyświetlanie ich z pomocą instrukcji
powtarzania while True;
• upraszcza animację poprzez zastosowanie listy (T) po zdefiniowaniu obrazków wyświetlanych
w sposób ciągły za pomocą instrukcji powtarzania.

Metody i techniki nauczania:
• rozmowa nauczająca z wykorzystaniem tablicy;
Formy pracy:
• praca indywidualna przy stanowiskach;
Środki dydaktyczne:
• komputery z dostępem do internetu;
• platforma do pisania programów w środowisku online (https://python.microbit.org).

Przebieg lekcji
Faza wstępna:
1. Przedstawienie tematu lekcji, wyjaśnienie zagadnienia. Wprowadzenie uczniów do programowania w MicroPython. Wyjaśnienie znaczenia podstawowych funkcji i poleceń które deklarują korzystanie z biblioteki zawierającej polecenia MicroPythona dla płytki micro:bit
„from microbit import*; funkcji display.show() która wyświetla na ekranie obrazki zdefiniowane w klasie Image jak również funkcji i display.scroll() pozwalającej wyświetlać tekst.
Zadanie. Uczniowie z pomocą nauczyciela piszą własny program, który wyświetli wybrane obrazki z listy gotowych zdefiniowanych w MicroPython, wykorzystują funkcję display.show ().
from microbit import*
display.show (Image.HEART)
W dalszej kolejności dodają i wyświetlają jeszcze kilka innych obrazków, jednocześnie jeden po drugim, korzystając z polecenia sleep(), które zatrzyma program po każdym wyświetlonym obrazku. Uczniowie wykorzystują i dodają także funkcję display.scroll (), wpisując własny tekst. W rezultacie prosty program wyświetla obrazek serca, obrazek kaczki i po nim tekst „ABC”, wszystko przy 0,5 s opóźnieniu:
from microbit import*
display.show (Image.HEART)
sleep(500)
display.show (Image.DUCK)
sleep(500)
display.scroll("ABC")
sleep(500)

Faza realizacyjna:
1. Po wprowadzeniu uczniów do prostego wyświetlania gotowych animacji, nauczyciel przedstawia jak przełożyć własny pomysł na obiekt/obrazek na kod programu, czyli jak zaprogramować własną animację. W celu zrozumienia, rysuje na tablicy kółka-diody w takim samym układzie czyli 5X5 jak na symulatorze płytki. Na nich rysuje kwadrat. Koła – diody, które zostały „przeciete” przez linie rysowanego kwadratu zamieniamy na cyfry z zakresu 1-9 ( im wyższa cyfra tym bardziej świecąca dioda). Pozostałe koła-diody pozostają jako zera czyli wyłączone diody, które nie świecą.
Nauczyciel przedstawia jak zapisywać kod źródłowy dla obrazu„kwadrat”, czyli jak należy definiować własny obraz: obraz = Image (). Prezentuje dwie metody:

I metoda przedstawiania kodu, w sposób blokowy:
from microbit import*
obraz = Image(„00000:”
„09990:”
„09090:”
„09990:”
„00000”)
display.show (obraz)

II metoda przedstawiania kodu, w sposób liniowy:
from microbit import*
obraz = Image(“00000:09990:09090:09990:00000”)
display.show (obraz)

Uczniowie dla przećwiczenia zadania, mają zapisać kod dla trójkata.

2. W kolejnym etapie, nauczyciel wprowadza instrukcję powtarzania, czyli pętlę while True:, która pozwoli stale powtarzać zdefiniowane obrazy bez potrzeby klikania symulatora płytki.
Razem z uczniami wykonuje animację które ma na celu wyświetlanie pionowych linii, kolejno od lewej, z ustawioną jasnością od 1 do 9.

from microbit import*
obraz_1=Image("10000:10000:10000:10000:10000")
obraz_2=Image("03000:03000:03000:03000:03000")
obraz_3=Image("00500:00500:00500:00500:00500")
obraz_4=Image("00070:00070:00070:00070:00070")
obraz_5=Image("00009:00009:00009:00009:00009")
while True:
display.show(obraz_1)
sleep(400)
display.show(obraz_2)
sleep(400)
display.show(obraz_3)
sleep(400)
display.show(obraz_4)
sleep(400)
display.show(obraz_5)
sleep(1000)
Nauczyciel wykorzystuje to samo zadanie, dla przedstawienia uproszczonego zapisu kodu z zastosowaniem tzw. Listy. Po zdefiniowaniu obrazków zapisuje je w liście (T=[ .....])
from microbit import*
obraz_1=Image("10000:10000:10000:10000:10000")
obraz_2=Image("03000:03000:03000:03000:03000")
obraz_3=Image("00500:00500:00500:00500:00500")
obraz_4=Image("00070:00070:00070:00070:00070")
obraz_5=Image("00009:00009:00009:00009:00009")
T=[obraz_1, obraz_2, obraz_3, obraz_4, obraz_5]
while True:
display.show (T)

3. Ćwiczenie umiejętności. Uczniowie mają napisać samodzielnie program, w którym zdefiniują animację utworzona z własnych 3 obrazków o różnym stopniu jasności. Wykorzystują poznane na lekcji funkcje, polecenia i instrukcje.

Faza podsumowująca:
Nauczyciel inicjuje krótką rozmowę na temat zrealizowanych celów (czego uczniowie się nauczyli), omawia ewentualne problemy podczas rozwiązania ćwiczeń z programowania w języku MicroPython.

Autor:
Aneta Kołacz